Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Учебное пособие для вузов
.pdf
Чрезвычайные ситуации экологического характера
Вследствие этого значительная часть атомов земной материи находится в постоянном круговороте. Почва и
минералы верхнего слоя литосферы, химический со
став атмосферы и воды — все это создано за счет дея тельности «живого вещества».
Жизнедеятельность человека (равно как и других живых и растительных организмов) в биосфере возмож
на потому, что в природе соблюдается экологическое
равновесие — относительная устойчивость (стабиль ность) видового состава живых организмов, их числен
ности, продуктивности, распределения в пространстве,
а также сезонных изменений в ходе биотического кру
говорота веществ в любых природных сообществах. Каждый биологический вид, в том числе и человек,
занимает в биосфере отведенное ему природой место —
экологическую нишу, под этим понимается совокуп
ность всех факторов окружающей среды, в пределах которой возможно существование данного вида в при
роде.
Экологическое равновесие гарантирует суще ствование любого биологического вида в его эколо
гической нише. Однако под влиянием как природных,
так и техногенных факторов это равновесие может
быть нарушено, что приведет к переходу биосферы в другое состояние устойчивого равновесия с новы
ми физическими параметрами, в котором не будет
экологической ниши для человека. Это возможно, например, при сверхдопустимом загрязнении био сферы, под которым понимается комплекс разнооб
разных воздействий на нее человеческого общества,
приводящего к увеличению в биосфере уровня со держания вредных веществ, нарушению озонного
«щита» Земли, чрезмерному повышению температу
ры приземного слоя и т. д.
Сегодня воздействие человека на биосферу достиг
ло такого уровня, что без помощи общества справиться
с губительными влияниями невозможно.
Неуправляемый рост хозяйственно промышленной
деятельности человека нарушает основные принципы
естественного устройства биосферы: |
|
n использование внешних источников энергии (сол |
|
нечного света, ветра и разогрева недр Земли), спо |
71 |
собствующих созданию энергетического баланса; |
Глава 3
n использование вещества, в основном в форме кру говоротов, без накопления вредных отходов;
n сосуществование и конкурентные (хищнические) отношения в огромном многообразии видов и био логических сообществ при отсутствии доминирую
щих видов с чрезмерной численностью.
А это, в свою очередь, ведет к нарушению эколо гического баланса и сложившегося круговорота ве ществ, к сокращению многообразия видов и сообществ при доминирующем неуправляемом росте численно
сти человечества, что и принято понимать под эколо гическим кризисом.
В настоящее время обозначились перспективы уничтожения животных и растений многих видов и в таких масштабах, перед которыми меркнут как есте ственные, так и вызванные человеком вымирания ви
дов в течение предыдущих миллионов лет.
В завершающие годы ХХ в. темпы исчезновения видов резко возросли и значительно превзошли темпы эволюционного образования новых видов. Это проис ходит в результате ускоренного расселения человека по прежде необитаемым зонам, широкого распростра
нения токсичных химических веществ и безжалостной
эксплуатации природы. По оценкам Международного союза охраны природы и природных ресурсов, в сред
нем исчезает ежегодно один вид. В общем около 1000 видов птиц и животных в настоящее время нахо дятся под угрозой вымирания.
Исчезновение какого либо вида растений может привести к вымиранию от 10 до 30 видов насекомых, высших животных или других растений. Исследование перспектив выживания всех форм растительной и жи
вотной жизни показывает, что громадное их количество
имеет весьма слабые надежды на дальнейшее суще
ствование.
Для растений наибольшую опасность представля
ют сернистый газ, фтористые соединения, хлор и окис лители. Фтор опасен тем, что он способен накапливать ся в организме животных, растений, в почве и воде до
высоких концентраций, создающих серьезную угрозу для жизни. Особенно чувствительны к фтору сосна,
72 пихта, ель.
Чрезвычайные ситуации экологического характера
Повышение уровня загрязнения воздуха серни |
|
стым газом вызывает либо хроническое, либо острое |
|
кратковременное поражение листьев растений. |
|
Большую опасность представляют сульфаты, попа |
|
дающие в почву с осадками. Повреждение листьев |
|
растений происходит в результате постепенного накоп |
|
ления в их тканях избыточного количества сульфатов. |
|
Кроме того, сульфаты окисляют почву и снижают пло |
|
дородие. |
|
Учитывая возрастающие темпы развития экологи |
|
ческого кризиса, человеческое общество должно безот |
|
лагательно приступить к разработке и реализации |
|
методов и способов сознательного регулирования об |
|
мена веществом между человеком и биосферой, вклю |
|
чения человеческой деятельности в биохимические |
|
циклы с учетом основных законов развития биосферы. |
|
Жизнь человечества зависит от того, насколько свое |
|
временно будут решены эти задачи. |
|
Поиск путей уменьшения опасности для жизни и |
|
здоровья людей, опасности экологической катастрофы |
|
в условиях дальнейшего наращивания техногенной |
|
деятельности должен вестись в направлении преобра |
|
зования естественной биосферы в искусственную, |
|
удобную для человека, свободную от необратимых ги |
|
бельных процессов. |
|
Научная проблема жизнеобеспечения человече |
|
ства сформулирована В.И. Вернадским. Она заключа |
|
ется в переходе из биосферы в ноосферу — сферу |
|
разума — биосферу, измененную научной мыслью, |
|
когда любая хозяйственная деятельность будет осуще |
|
ствляться на основе длительного научного прогноза, |
|
производство станет безотходным, прекратится исполь |
|
зование невозобновляемых минеральных ресурсов в |
|
качестве топлива и т. п. Более того, В.И. Вернадский |
|
считал, что ноосфера, зародившись на Земле, по мере |
|
освоения околозвездного пространства должна пре |
|
вратиться в структурный элемент космоса. |
|
Создание ноосферы потребует значительного вре |
|
мени и объединения усилий всего человечества. Пока |
|
же земная цивилизация находится на таком этапе раз |
|
вития, когда безответственные решения и действия |
|
группы людей или даже одного человека, облеченного |
73 |
властью, могут поставить на грань катастрофы суще |
Глава 3
ствование жизни на Земле. Обеспечение безопасности населения в такой обстановке требует надежной высо
коэффективной системы его защиты в чрезвычай
ных ситуациях, высокой экологической грамотности, знания приемов и способов защиты в ситуациях, пред
ставляющих угрозу жизни и здоровья людей.
 î ï ð î ñ û ä ë ÿ ñ à ì î ê î í ò ð î ë ÿ
1.Каково состояние окружающей среды в России на рубе же века?
2.Как классифицируются чрезвычайные экологические си туации по характеру явлений?
3.Назовите основные причины изменения состояния суши.
4.Какие изменения свойств атмосферы происходят в ре зультате воздействия человека на природную среду?
5.Почему в настоящее время в крупных промышленных центрах России сокращаются ресурсы и качество пить евой воды?
6.Каковы причины возникновения экологического кризиса в завершающие годы XX в.?
74
Глава 4
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ ВОЕННОГО ВРЕМЕНИ
1. Ядерное оружие
2. Химическое оружие
3. Обычные средства поражения
1. Ядерное оружие
Ядерным называется такое оружие, поражающее |
|
действие которого обусловлено энергией, выделяющей |
|
ся при ядерных реакциях деления или синтеза. Это |
|
оружие включает различные ядерные боеприпасы, |
|
средства управления ими и доставки к цели. |
|
Ядерное оружие предназначено для массового |
|
поражения людей, уничтожения или разрушения ад |
|
министративных, промышленных центров, различных |
|
объектов, сооружений, техники. |
|
Поражающее действие ядерного взрыва зависит |
|
от мощности боеприпаса, вида взрыва, типа ядерного |
|
заряда. Мощность ядерного боеприпаса характеризу |
|
ется тротиловым эквивалентом, т. е. массой тринит |
|
ротолуола (тротила), энергия взрыва которого эквива |
|
лентна энергии взрыва данного ядерного боеприпа |
|
са, и измеряется в тоннах, тысячах, миллионах тонн. |
|
По мощности ядерные боеприпасы подразделяются на |
|
сверхмалые (менее 1 тыс. т), малые (1–10 тыс. т), сред |
|
ние (10 — 100 тыс. т), крупные (100 тыс. т — 1 млн т) |
|
и сверхкрупные (более 1 млн т). |
|
Ядерные взрывы могут осуществляться на поверх |
|
ности земли (воды), под землей (водой) или в воздухе на |
|
различной высоте. В связи с этим принято различать |
75 |
следующие виды ядерных взрывов: наземный, подзем |
Глава 4
ный, подводный, воздушный и высотный. Наиболее характерными видами ядерных взрывов являются на
земный и воздушный.
nНаземный ядерный взрыв — взрыв, произведенный на поверхности земли или на такой высоте, когда
его светящаяся область касается поверхности зем ли и имеет форму полусферы или усеченной сфе
ры. При наземном взрыве в грунте образуется
воронка, диаметр которой зависит от высоты, мощ
ности взрыва и вида грунта.
Наземные взрывы применяют для разрушения сооружений большой прочности, а также в тех случа
ях, когда желательно сильное радиоактивное зараже ние местности.
nВоздушным называется ядерный взрыв, при кото
ром светящаяся область не касается поверхности земли и имеет форму сферы. Различают низкий и
высокий воздушные взрывы.
При низком воздушном взрыве за счет воздействия
отраженной от поверхности земли ударной волны
светящаяся область может несколько деформировать
ся снизу.
Воздушные ядерные взрывы применяются для
разрушения малопрочных сооружений, поражения
людей и техники на больших площадях или когда силь ное радиоактивное заражение местности недопустимо.
Поражающие факторы ядерного взрыва и их воз2 действие на людей, здания, сооружения. Огромное количество энергии, высвобождающейся при взрыве
ядерного боеприпаса, расходуется на образование воз душной ударной волны, светового излучения, прони
кающей радиации, радиоактивного заражения местно сти и электромагнитного импульса, называемых пора жающими факторами ядерного взрыва.
nУдарная волна ядерного взрыва — один из основ
ных поражающих факторов. В зависимости от того,
в какой среде возникает и распространяется удар ная волна — в воздухе, воде или грунте, ее называ
76 |
ют соответственно воздушной ударной волной, |
ударной волной в воде и сейсмовзрывной волной. |
Чрезвычайные ситуации военного времени
nВоздушной ударной волной называется область рез кого сжатия воздуха, распространяющаяся во все
стороны от центра взрыва со сверхзвуковой ско
ростью. Переднюю границу волны, характеризую щуюся резким скачком давления, называют фрон
том ударной волны.
Обладая большим запасом энергии, ударная волна |
|
ядерного взрыва способна наносить поражения людям, |
|
разрушать различные сооружения, боевую технику и |
|
другие объекты на значительных расстояниях от ме |
|
ста взрыва. На распространение ударной волны и ее |
|
разрушающее и поражающее действие существенное |
|
влияние могут оказать рельеф местности и лесные мас |
|
сивы в районе взрыва, а также метеоусловия. |
|
Основными параметрами ударной волны, опреде |
|
ляющими ее поражающее действие, являются: избы |
|
точное давление во фронте волны (разность между |
|
максимальным давлением во фронте ударной волны |
|
и нормальным атмосферным давлением перед этим |
|
фронтом), скоростной напор воздуха (динамическая |
|
нагрузка, создаваемая потоком воздуха, движущимся |
|
в волне) и время действия избыточного давления. Еди |
|
ницей избыточного давления и скоростного напора |
|
воздуха в системе СИ является Паскаль. Паскаль |
|
(Па) — это килограмм сила на квадратный сантиметр |
|
(кгс/см2); 1кгс/см2=100 кПа. |
|
Ударная волна ядерного взрыва, как и при взрыве |
|
обычных боеприпасов, способна наносить человеку |
|
различные травмы, в том числе и смертельные. При |
|
чем зона поражения ударной волной при ядерном взры |
|
ве имеет значительно большие размеры, чем при взры |
|
ве обычного боеприпаса. |
|
Поражения людей вызываются как непосредствен |
|
ным (прямым) воздействием воздушной ударной вол |
|
ны, так и косвенным. |
|
При непосредственном воздействии ударной вол |
|
ны основной причиной появления травм у населения |
|
является мгновенное повышение давления воздуха, что |
|
воспринимается человеком как резкий удар. При этом |
|
возможны повреждения внутренних органов, разрыв |
|
кровеносных сосудов, барабанных перепонок, сотря |
|
сение мозга, различные переломы и т. д. Кроме того, |
77 |
скоростной напор воздуха, обусловливающий метатель |
Глава 4
ное действие ударной волны, может отбросить челове
ка на значительное расстояние и причинить ему при
ударе о землю (или препятствие) различные повреж
дения.
Метательное действие скоростного напора возду ха заметно сказывается в зоне с избыточным давлени
ем более 50 кПа, где скорость перемещения воздуха более 100 м/с, что в три раза превышает скорость
ураганного ветра.
Характер и тяжесть поражения людей зависят от величины параметров ударной волны, положения че
ловека в момент взрыва и степени его защищенности. При прочих равных условиях наиболее тяжелые пора
жения получают люди, находящиеся в момент прихода ударной волны вне укрытий в положении стоя. В этом случае площадь воздействия скоростного напора воз
духа будет примерно в 6 раз больше, чем в положении человека лежа.
Поражения, возникающие под действием ударной волны, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и
крайне тяжелые (смертельные).
Легкие поражения возникают при избыточном давлении во фронте ударной волны 20–40 кПа (0,2–
0,4 кгс/см2) и характеризуются легкой контузией, вре менной потерей слуха, ушибами и вывихами.
Средние поражения возникают при избыточном давлении во фронте ударной волны 40–60 кПа (0,4–
0,6 кгс/см2) и характеризуются травмами мозга с по
терей человеком сознания, повреждением органов слуха, кровотечениями из носа и ушей, переломами и вывихами конечностей.
Тяжелые и крайне тяжелые поражения возникают при избыточных давлениях соответственно 60–100 кПа (0,6–1,0 кгс/см2) и более и сопровождаются травмами
мозга с длительной потерей сознания, повреждением
внутренних органов, тяжелыми переломами конечно
стей и т. д.
Косвенное воздействие ударной волны заключает ся в поражении людей летящими обломками зданий и
сооружений, камнями, деревьями, битым стеклом и
другими предметами, увлекаемыми ею.
При действии ударной волны на здания и соору
78 жения главной причиной их разрушений является пер
Чрезвычайные ситуации военного времени
воначальный удар, возникающий в момент отражения волны от стен. Разрушение заводских труб, опор ли
ний электропередач, столбов, мостовых ферм и подоб
ных им объектов происходит в основном под действи ем скоростного напора воздуха.
Заглубленные сооружения (убежища, укрытия,
подземные сети коммунального хозяйства) разрушают
ся в меньшей степени, чем сооружения, возвышающие ся над поверхностью земли. Из наземных зданий и сооружений наиболее устойчивыми к воздействию ударной волны являются здания с металлическими кар касами и сейсмоустойчивые сооружения.
При действии нагрузок, создаваемых ударной вол ной, здания и сооружения могут подвергаться полным (40–60 кПа), сильным (20–40 кПа), средним (10–20 кПа) и слабым (8–10 кПа) разрушениям.
Особенностью действия ударной волны является
ее способность затекать внутрь негерметичных укры
тий через воздухозаборные трубы, отдушины, наносить там разрушения и поражать людей. Во избежание поражения людей затекающей волной воздухозабор ные каналы убежищ снабжаются волногасительными устройствами.
Воздушная ударная волна вызывает также разру шения лесных массивов. Так, в зоне с избыточным давлением более 50 кПа растительность уничтожается полностью, и местность приобретает такой вид, будто бы на ней никогда не было никаких кустов и деревьев.
Здесь нет ни завалов, ни пожаров. В зоне с давлением 50–30 кПа образуются сплошные завалы и разруша
ется до 60 % деревьев. В зоне с давлением 30–10 кПа наблюдаются частичные завалы и разрушается до 30 % древесной растительности.
Надежной защитой от ударной волны являются убежища. При их отсутствии используются противо
радиационные укрытия (ПРУ), подземные выработки,
рельеф местности.
nПод световым излучением ядерного взрыва пони
мается электромагнитное излучение, включающее
в себя ультрафиолетовую, видимую и инфракрас
ную области спектра. Источником светового излу |
79 |
чения является светящаяся область взрыва. |
Глава 4
Время действия светового излучения и размеры светящейся области зависят от мощности ядерного
взрыва. С ее увеличением они возрастают. По длитель
ности свечения можно ориентировочно судить о мощ ности ядерного взрыва. Так, время действия светового
излучения наземных и воздушных взрывов мощностью 1 тыс. т составляет 1 с, 10 тыс. т — 2,2 с, 100 тыс. т — 4,6 с, 1 млн т — 10 с.
Световое излучение ядерного взрыва поражает людей, воздействует на здания, сооружения, технику и
леса, вызывая пожары.
На открытой местности световое излучение обла дает большим радиусом действия по сравнению с удар ной волной и проникающей радиацией.
Основным параметром, определяющим поражаю
щее действие светового излучения, является световой импульс.
Световым импульсом называется количество пря
мой световой энергии, падающей на 1 м2 поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения, за все время свечения. Величина светового импульса зависит от вида взрыва и состоя
ния атмосферы и в системе СИ измеряется в джоулях на 1 м2 (Дж/м2); внесистемная единица — калория на
1 см2 (кал/см2); 1 кал/см2 = 4,2 × 102 Дж/м2.
Световое излучение, воздействуя на людей, вызы вает ожоги открытых и защищенных одеждой участ ков тела, глаз и временное ослепление. В зависимости от значения величины светового импульса различают ожоги кожи четырех степеней.
Ожог первой степени характеризуется поверхно
стными поражениями кожи, внешне проявляющимися в ее покраснении; ожог второй степени — образова нием пузырей, наполненных жидкостью; ожог третьей степени вызывает омертвление глубоких слоев кожи;
при ожоге четвертой степени обугливается кожа, под
кожная клетчатка или более глубокие ткани. Тяжесть поражения людей световым излучением
зависит не только от степени ожога, но и от его места
и площади обожженных участков кожи. Люди выходят из строя, становятся нетрудоспособными при ожогах
второй и третьей степени открытых участков тела 80 (лицо, шея, руки) или под одеждой при ожогах второй